直升机的部件与系统

第七章 直升机的部件与系统 直升机的部件 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的主要任务是选择部件 的结构型式 布置结构的主要构件 确定的结构型式﹑布置结构的主要构件﹑确定 主要构件的尺寸参数等。在此基础上才能 进行具体的细节设计 绘制出全部的工作进行具体的细节设计，绘制出全部的工作 图。 直升机的基本构成  机体：前机身、中机身、后机身、平尾、 垂尾、尾梁、尾斜梁等，包括舱门、蒙皮和整垂尾、尾梁、尾斜梁等，包括舱门、蒙皮和整 流罩。  动力装置：单台或多台发动机 空气进气系统 动力装置：单台或多台发动机、空气进气系统、 排气系统、燃油和滑油系统、起动系统、发动 机操纵 辅助动力装置 红外抑制系统等机操纵、辅助动力装置、红外抑制系统等。  传动系统：动部件和不动部件，动部件如减速 器（齿轮） 传动轴等 不动部件有机匣 支器（齿轮）、传动轴等，不动部件有机匣、支 座等。 直升机的基本构成  旋翼（升力）系统：桨叶、桨毂、自动倾斜 器、尾桨等。器、尾桨等。  飞行控制系统：总矩操纵杆、周期变矩操纵 杆 脚蹬 操纵线（杆）系 增稳系统 电杆、脚蹬、操纵线（杆）系、增稳系统、电 传/光传飞行控制系统等。  电气系统：交流发电机、直流发电机、电瓶、 交/直流变换器、继电器等。交/ 换 等 直升机的基本构成  航空电子：通信、导航、火控、任务计算机、 数据总线、多功能显示器等。数据总线 多功能 示器等  液/气压系统：液压系统、气压系统。  起落装置：机轮 滑橇 起落架支柱 浮筒 起落装置：机轮、滑橇、起落架支柱、浮筒 等。  仪表系统 高度表 空速表 地平仪 姿态 仪表系统：高度表、空速表、地平仪、姿态 指示器等。  武器系统 导弹 火箭 机枪/炮 鱼雷 武器系统：导弹、火箭、机枪/炮、鱼雷、 航空炸弹等。 7.1 直升机机体结构  机体结构设计：机身外形、总体布局、总体尺寸、重 量、重心范围、疲劳、成本、 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 、 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 等。量、重心范围、疲劳、成本、材料、工艺等。  对军用直升机来说，还需要考虑生存性：可探测性 （目视 雷达 红外和声响） 对弹击的易损性和抗（目视、雷达、红外和声响）、对弹击的易损性和抗 坠毁性。 机体的基本结构如下机体的基本结构如下： 直升机机体结构  机体用来支持和固定直升机部件、系统，把它们连接成一个整 体，并用来装载人员、物资和设备，使直升机满足既定技术要 求。机体是直升机的重要部件。 结构设计需要考虑的问题  ①强度刚度要求  各受力构件及其组合必须能承受在各种容许的飞行 各受力构件及其组合必须能承受在各种容许的飞行 状态中及着陆及地面工作时可能遇到的各种载荷。 对某些结构（如操纵系统）有刚度要求。某 结构 如操 系 有 度 求  ②最小重量要求  由于直升机受到发动机功率 性能及结构强度的限 由于直升机受到发动机功率﹑性能及结构强度的限 制，最大的起飞重量为一定的。因而结构越轻则所 能运载的武器﹑货物﹑人员﹑燃油就越多，能够更能运载的武器﹑货物﹑人员﹑燃油就越多，能够更 好地执行任务，改善运输的经济性。 结构设计需要考虑的问题  ③空气动力的要求  对于构成气动外形的部件有空气动力方面的要求： 对于构成气动外形的部件有空气动力方面的要求： 气动效率高，废阻小等等。因此，要求结构具有足 够的表面局部刚度，便于达到较高的外形准确度。局部 度 便 到较高 外 准确度  ④工艺性要求  在具体生产条件和一定产量的前提下，设计的结构 在具体生产条件和 定产量的前提下，设计的结构 能使其生产过程全面达到多快好省的可能性程度。 根据直升机及部件的具体要求力求最合理的设计方根据直升机及部件的具体要求力求最合理的设计方 案。 直升机的内部结构 机体  在使用过程中，机体除承受各种装载传来的负荷外， 还承受动部件、武器发射和货物吊装传来的动负荷。货 传 这些载荷是通过接头传来的。为了装卸货物及安装 设备，机身上要设计很多舱门和开口，这样就使机 体结构复杂化.  旋翼、尾桨传给机体的交变载荷，引起机身结构振 动，影响乘员的舒适性及结构的疲劳寿命。因此， 在设计机身结构时，必须采取措施来降低直升机机 体的振动水平体的振动水平。 机体（续） 机体（续） 机体（续） 机体（续） 机体（续） 机体（续）  接头：两种不同型式结构之间的过渡结构， 也作为便于拆卸的交点，包括焊接件、铸件、也作为便于拆卸的交点，包括焊接件、铸件、 机加件或锻件。强度/疲劳。  支架：支持设备和分系统零件的搁板、梁和 支架：支持设备和分系统零件的搁板、梁和 托架，一般由钣金件构成。  隔框：减小蒙皮壁板的尺寸和长桁总体失稳 隔框：减小蒙皮壁板的尺寸和长桁总体失稳 的长度，维持机身外形，把各种局部载荷转 化为外蒙皮的剪切载荷。化为外蒙皮的剪切载荷。 机体（续）  隔板（板框）：功用与隔框大致一样，但它 还传递主要载荷如着陆载荷，提供约束如油还传递主要载荷如着陆载荷，提供约束如油 箱载荷约束。  蒙皮壁板：指由纵梁、长桁和蒙皮组成的外 蒙皮壁板：指由纵梁、长桁和蒙皮组成的外 壳结构。纵梁承受轴向载荷，长桁承受弯曲 载荷，蒙皮承受剪切载荷。载荷，蒙皮承受剪切载荷  电搭铁：为了使机体接地，使电气部件充分 接地，不导电结构必须内装搭铁线。接地，不导电结构必须内装搭铁线。 机体（续）  防腐保护  抗坠毁设计 抗坠毁设计  隐身设计技术  减小机身废阻（流线形外型） 旋翼、尾桨﹑发动机和传动装置 机体结构  军用直升机机体结构应该有耐弹击损伤和抗坠撞的能 力。要求结构被击中后仍有一定强度保证直升机能够 返回基地 要求在坠毁是尽管结构要产生严重的变形返回基地。要求在坠毁是尽管结构要产生严重的变形， 但仍保证乘员的生存空间，通过结构的变形来吸收能 量使撞击过载不超过人们所能忍受的程度。  近年来，复合材料日益广泛地应用于机身结构，与铝 合金相比较，它的比强度、比刚度高，可以大大减轻 结构重量 而且破损安全性能好 成型工艺简单 所结构重量，而且破损安全性能好，成型工艺简单，所 以受到人们的普遍重视。例如波音360直升机由于采 用了复合材料结构新技术以及先进气动、振动和飞行材 术 振 控制技术，可使巡航速度增加35％，有效载荷增加 1296，生产效率提高50％。 强度计算  直升机的结构设计中进行强度计算的程序为：把结 构简化成力学模型，列出平衡方程，代入原始数据代 并经过运算解出方程，根据强度准则及算出的结果 检验结构是否符合强度要求。  保证结构的疲劳强度提高疲劳寿命始终是直升机结 构设计的一个关键问题。通过改变结构的刚度﹑质 量及其分布来调整结构的振动固有特性（固有频率 ﹑振型）；改变结构各个振动自由度相互之间耦合 关系 改变结构的阻尼特性关系；改变结构的阻尼特性。 直升机结构尺寸  结构的优化设计从各 种可能的很多个结构种可能的很多个结构 设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 中力求满足 设计要求的最好方案。 7.2 动力系统  直升机的动力装置大体上分为两类，即航空 活塞式发动机和航空涡轮轴发动机。在直升活塞式发动机和航空涡轮轴发动机。在直升 机发展初期，均采用技术上比较成熟的航空 活塞式发动机作为直升机的动力装置 但由活塞式发动机作为直升机的动力装置。但由 于其振动大，功率质量比和功率体积比小、 控制复杂等许多问题 人们就利用已经发展控制复杂等许多问题，人们就利用已经发展 起来的涡轮喷气技术寻求性能优良的直升机 动力装置 从而研制成功直升机用涡轮铀发动力装置，从而研制成功直升机用涡轮铀发 动机。 动力装置  直升机的动力装置主要有两大类：活塞式发动机和 涡轮轴发动机。  活塞式发动机：依靠活塞在汽缸中的往复运动使气 体工质完成热力循环、将燃料的化学能转换为机械 能的热力装置 按活塞冲程可分为四冲程和两冲程能的热力装置。按活塞冲程可分为四冲程和两冲程 的；按汽缸排列可分为星型、V型和直列型；按供 油方式可分为汽化器式和直接注射式 按汽缸头冷油方式可分为汽化器式和直接注射式；按汽缸头冷 却方式可分为液冷式和气冷式。与涡轮轴发动机相 比，活塞式发动机具有耗油率低、使用经济的优点，比，活塞式发动机具有耗油率低、使用经济的优点， 但其主要缺点是体积大、重量重、功率重量比小、 振动大、噪声高等。目前一般用于轻型直升机。 动力装置（续）  涡轮轴发动机：由燃气通过动力涡轮输出轴 功率驱动旋翼的燃气涡轮发动机。按结构可功率驱动旋翼的燃气涡轮发动机 按结构可 分为单轴式和自由涡轮式两大类。与活塞式 发动机相比，涡轮轴发动机具有体积小、重 量轻、功率大、功率重量比大、噪声小、便 于维护等优点，但其主要缺点是耗油率比较 高，经济性较差。这类发动机可用于各种重 量级别的直升机。 动力装置（续）  直升机发动机的安装主要有三种方式： A 隐秘式发动机安装A 隐秘式发动机安装 动力装置（续） B 半敞开式发动机安装 动力装置（续） C 敞开式发动机安装 动力装置（续）  这三种安装方式各有优缺点。 A 隐秘式A 隐秘式 B 半敞开式 C 敞开式C 敞开式 发动机的布置可有前驱动、后驱动和多发并 列式布置 发动机的位置应选在对整个直升列式布置。发动机的位置应选在对整个直升 机重心可控制的范围内，以便得到最有利的 动力装置安排位置动力装置安排位置。 动力装置（续）  发动机安装  发动机振动隔离 发动机振动隔离  防火墙 火警探测 火警探测  灭火  进气系统  排气系统 排气系统  防冰（电防冰） 动力装置（续）  红外抑制器  燃油系统 燃油系统  滑油系统  辅助动力装置 动力系统  涡轮轴发动机较活 塞式发动机更能适 合直升机的飞行特 点。当今世界上， 除部分小型直升机除部分小型直升机 还在使用活塞式发 动机外 涡轮轴发动机外，涡轮轴发 动机已成为直升机 动力装置的主要形动力装置的主要形 式 7.2.1 航空涡轮轴发动机  航空涡轮轴发动机， 或简称为涡轴发动机， 是一种输出轴功率的 涡轮喷气发动机. 涡轴发动机  涡轴发动机自从问世近40年来，产品不断改进发 展，结构、性能一代比一代好，型号不断推陈出新。代 代 据不完全统计，世界上直升机用航空涡轴发动机， 经历了四代发展时期，输出轴功率从几十千瓦到数 千千瓦，大大小小约有二十几个发展系列。  法国是最先研制涡轴发动机的国家。50年代初， 透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气 机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发 动机 功率达到了206kW(280h ) 成为世界动机，功率达到了206kW(280hp)，成为世界 上第一台直升机用航空涡轮轴发动机. 7.2.2 典型的四代航空涡轴发动机 代 投产年代 (20 世 型号名称 功率 ( k W 耗油率 (kg/ kW. 压比 涡轮进口 温 度 重 量 k 功率重量比 (kw/k g) 适用直升机型 号 纪) W) h) (℃) k g g) 一 代50 阿都斯特II (法) T58 GE 109 (美) 404 1029 0.46 0 38 5.2 8 4 750 982 154 159 2.62 6 47 “云雀” “SH＝3”代 T58-GE-109 (美) 1029 0.38 8.4 982 159 6.47 SH＝3 二 代60 阿斯泰祖 (法) T64 GE 6 (美) 441 2096 0.33 0 32 7.8 13 950 1093 160 328 2.76 6 39 “小羚羊” AH 56代 T64-GE-6 (美) 2096 0.32 13 1093 328 6.39 AH-56 三 代70-80 马基拉 (法) T700-GE-700 (美) 1324 1146 0.292 0 29 10.4 17 1100 1199 210 181 6.3 6 33 “超美洲豹” “黑鹰”代 T700 GE 700 (美) 1146 0.29 17 1199 181 6.33 黑鹰 四 80 90 NTR—390 (欧洲) T800 LHT 800 (美) 958 895 0.274 0 280 13 15 1432 169163 5.66 5 5 欧洲“虎式” AH 66代80-90 T800-LHT-800 (美) RTM—322 (英、法) 895 1566 0.280 0.267 14.7 21480 163 241 5.5 6.5 AH-66 EH-101 7.2.3 涡轴发动机分类  涡轴发动机据其动力涡轮的形式不同，可分 为固定涡轮轴发动机和自由涡轮轴发动机两为固定涡轮轴发动机和自由涡轮轴发动机两 种。前者的动力涡轮和燃气发生器转于，共 同固定在同一根轴上；后者的动力涡轮和燃同固定在同 根轴上；后者的动力涡轮和燃 气发生器转子，分别固定在两根轴上，动力 涡轴与燃气发生器转于彼此无机械联系 动涡轴与燃气发生器转于彼此无机械联系，动 力涡轴呈“自由”状态。自由涡轮轴发动机， 又可分为后出轴和前出轴两种又可分为后出轴和前出轴两种。 7.2.4 涡轴发动机的主要机件及其工作7.2.4 涡轴发动机的主要机件及其工作 原理  与一般航空喷气发动机一样，涡轴发动机也有进气装置、压气 机、燃烧室、涡轮及排气装置等五大机件，涡轴发动机典型结 构如图. 涡轴发动机典型结构 7.2.5 进气装置  由于直升机飞行速度不大，一般最大平飞速度在350km/h 以下，故进气装置的内流进气道采用收敛形，以便气流在收 敛形进气道内作加速流动 以改善气流流场的不均匀性 进敛形进气道内作加速流动，以改善气流流场的不均匀性。进 气装置进口唇边呈圆滑流线，适合亚音速流线要求，以避免 气流在进口处突然方向折转，引起气流分离，为压气机稳定 工作创造一个好的进气环境。有的涡轴发动机将粒子分离器 与进气道设计成一体，构成“多功能进气道”，以防止砂粒 进入发动机内部磨损机件或者影响发动机稳定工作 这种多进入发动机内部磨损机件或者影响发动机稳定工作，这种多 功能进气道利用惯性力场，使含有砂粒的空气沿着一定几何 形状的通道流动。由于砂粒质量较空气大，在弯道处使砂粒 获得较大的惯性力 砂粒便聚集在 起并与空气分离 排出获得较大的惯性力，砂粒便聚集在一起并与空气分离，排出 机外. 进气装置 7.2.6 压气机  压气机的主要作用是将从进气道进入发动机的空气 加以压缩，提高气流的压强，为燃烧创造有利条件。 根据压气机内气体流动的特点 可以分为轴流式和根据压气机内气体流动的特点，可以分为轴流式和 离心式两种。轴流式压气机，面积小、流量大；离 心式结构简单、工作较稳定。涡轴发动机的压气机， 其结构形式几经演变 从纯轴流式 单级离心 双其结构形式几经演变，从纯轴流式、单级离心、双 级离心到轴流与离心混装一起的组合式压气机。当 前，直升机的 涡轴发动机大多采用的是若干级轴前 直升机的 涡轴发动机大多采用的是若干级轴 流加一级离心所构成的组合压气机。例如，国产涡 轴6、 涡轴8发动机为l级轴流加1级离心构成的组 合压气机；“黑鹰”直升机上的T700发动机其压合压气机； 黑鹰 直升机上的T700发动机其压 气机为5级轴流加上l级离心。 压气机  压气机部件主要由进气导流器、压气机转子、压气机静子及防 喘装置等组成。压气机转子是一个高速旋转的组合件，轴流式 转子叶片呈叶栅排列安装在工作叶轮周围，离心式转子叶片则 呈辐射形状铸在叶轮外部. 压气机  压气机静干由压气机壳体和静止叶片组成。转干旋转 时，通过转子叶片迫使空气向后流动，不仅加速了空 气 而且使空气受到压缩 转干叶片后面的空气压强气，而且使空气受到压缩，转干叶片后面的空气压强 大于前面的压强。气流离开转干叶片后，进入起扩压 作用的静干叶片。在静干叶片的通道、空气流速降低， 压强升高，得到进一步压缩。一个转子加一个静干称 为一级。衡量空气经过压气机被压缩的程度，常用压 缩后与压缩前的压强之比 即增压比来表示缩后与压缩前的压强之比，即增压比来表示。  增压比是评估压气机性能的重要指标。现代直升机装 用的涡轴发动机，要求压气机的总增压比越来越高，轴 机 机 来 有的已使增压比达到20，以使发动机获取尽可能高的 热效率和轴功率。 7.2.7 燃烧室  燃烧室是发动机内燃油与空气混合、燃烧的地方。燃烧室一般 由外壳、火焰筒组成，气流进口处还设有燃油喷嘴，起动时用 的喷油点火器也装在这里。 燃烧室  燃烧室的工作条件十分恶劣，由于气体流速很高(一般流速为 50一100m／s之间)，混合气燃烧如大风中点火，因此保持 燃烧稳定至关重要 为了保证稳定燃烧 在燃烧室结构设计上燃烧稳定至关重要。为了保证稳定燃烧，在燃烧室结构设计上 采取气流分流和火焰稳定等措施.  经过压气机压缩后的高压空气进入燃烧室，被火焰筒分成内、 经过压气机压缩后的高压空气进入燃烧室，被火焰筒分成内、 外两股，大部分空气在火焰筒外部，沿外部通道向后流动，起 着散热、降温作用；小部分空气进入火焰筒内与燃油喷嘴喷出 (或者甩油盘甩出)的燃油混合形成油气混合气 经点火燃烧成(或者甩油盘甩出)的燃油混合形成油气混合气，经点火燃烧成 为燃气，向后膨胀加速，然后与外部渗入火焰筒内的冷空气掺 合，燃气温度平均可达1500℃，流速可达230m／s，高温、 高速的燃气从燃烧室后部喷 出冲击涡轮装置。 燃烧室  工作时，先靠起动点火器点燃火焰筒内的混合气，正常工作时 靠火焰筒内的燃气保持稳定燃烧。由于燃烧室的零件工作在高 温 高压下 工作中常出现翘曲 变形 裂纹 过热烧穿等故温、高压下，工作中常出现翘曲、变形、裂纹、过热烧穿等故 障，为此燃烧室采用热强度高、热塑性好的耐高温合金。 燃烧室  按照燃气在燃烧室的流动路线，燃烧室可分 为直流和回流式两种。直流燃烧室形状细且为直流和回流式两种 直流燃烧室形状细且 长，燃气流动阻力小，回流燃烧室燃气路线 回转，燃气流动阻力大，但可使发动机结构 紧凑，缩短转于轴的长度，使发动机获得较 大的整体刚度。图7.2—8为国产祸轴8发动 机的燃烧室，是介于以上两者之间的一种折 流燃烧室，使燃气折流适应甩油盘甩出燃油 的方向 以提高燃油雾化质量及燃烧室 作的方向，以提高燃油雾化质量及燃烧室工作 效率。 7.2.8 涡轮  涡轮的作用是将高温、高压燃气热能转变为旋转运 动的机械能。它是涡抽发动机的主要机件之一，要 求尺寸小 效率高 涡轮通常由静止的导向叶片和求尺寸小、效率高。涡轮通常由静止的导向叶片和 转动的工作叶轮组成。和压气机恰好相反，祸轮的 导向叶片在前，工作叶片在后。从燃烧室来的燃气， 先经过导向叶片 由于叶片间收敛形通道的作用先经过导向叶片、由于叶片间收敛形通道的作用， 提高速度、降低压强，燃气膨胀并以适当的角度冲 击工作叶轮，使叶轮高速旋转。现代涡轴发动机进击 作叶轮，使叶轮高速旋转 现代涡轴发动机进 入涡轮前的温度可高达1500℃，涡轮转速超过 50000r／min。由于涡轮工作时要承受巨大的离 心力和热负荷 所以涡轮一般选用耐高温的高强度心力和热负荷，所以涡轮 般选用耐高温的高强度 合金钢，此外，还要为祸轮的散热和轴承的润滑进 行周密设计。 涡轮  直升机用涡轴发动机的涡轮既要带动压气机转动，又要带动旋 翼、尾桨工作。现在大多数涡轴发动机将涡轮分为彼此无机械 连接的前、后两段。前段带动压气机工作，构成发动机的燃气 发生器转子；后段作为动力轴，即自由涡轮，输出铀功率带动 旋翼 尾桨等部件工作旋翼、尾桨等部件工作。 7.2.9 排气装置  一般排气装置呈圆筒扩散形，以便燃气在自由涡轮内充分膨胀 作功，使燃气热能尽可能多地转化为轴功率。现代涡轴发动机 的排气装置能做到使95％以上的燃气可用膨胀功通过自由祸轮 转变为轴功率，而余下不到5％的可用膨胀功仍以动能形式向后 嚎出转变为推力 发动机排气装置历排出的热流是直升机主要嚎出转变为推力。发动机排气装置历排出的热流是直升机主要 热辐射源之一，其热辐射的强度与排气热流、的温度和温度场 的分布有关。的分布有关。 7.3 主减速器  直升机一般为齿轮传动式主减速器，它有发动机的功率输入端 以及与旋翼、尾桨附件传动轴相联的功率输出端，是直升机上 主要动部件之一，也是传动装置中最复杂、最大、最重的一个 部件。 7.3.1 主减速器工作特点及要求  主减速器的工作特点是减速、 转向及并车。它将高转速小 扭短的发动机功率变成低转 速、大扭短传递给旋翼轴,并 按转速 扭矩需要将功率传按转速、扭矩需要将功率传 递给尾桨、附件等,在直升机 中它还起作中枢受力构件的中它还起作中枢受力构件的 作用,它将直接承受旋翼产生 的全部作用力和力矩并传递 给机体。 主减速器性能要求  传递功率大、重量轻。减速比大，传递效率高。主减速器的减 速比即传动比，也就是发动机功率输出轴转速与旋翼转速之比； 传递效率即传递过程中功率的损失。由于旋翼与发动机输出轴 转速相差十分悬殊，有的直升机总减速比高达120。转速差越 大 旋翼轴的扭矩也越大 齿轮载荷就越高 为了减轻载荷大，旋翼轴的扭矩也越大，齿轮载荷就越高。为了减轻载荷， 就必须采取多级传动和复杂的齿轮传动系等卸载措施.  干运转能力强 由于主减速器内部齿轮多 载荷重 工作时需 干运转能力强。由于主减速器内部齿轮多、载荷重，工作时需 要滑油循环流动行润滑，以保证主减速器正常工作，一旦失去 滑油，齿轮之间、轴与轴之间便会因过热而“烧蚀”，后果十轴 轴 会 热 分严重。为了保证飞行安全，特别是军用直升机应要求主减速 器一旦断油后，有一定干运转能力。现代直升机上主减速器一 般有30 40 i 的干运转能力般有30～40min的干运转能力. 7.3.2 主减速器的结构和工作原理 在直升机上主减速 是 个独立 在直升机上主减速器是一个独立 的部件，安装在机身上部的减速 器舱内，用支架支撑在机体承力器舱内，用支架支撑在机体承力 结构上。主减速器由机匣、减速 齿轮及轴系和润滑系统组成。 7.3.3 主减速器的润滑  主减速器必须设置独立、自主式润滑系统， 用于减少齿轮和轴承面的摩擦和磨损，防过用于减少齿轮和轴承面的摩擦和磨损，防过 热、防腐蚀、防划伤并通过滑油 循环流动 以排出磨损产物 主减速器润滑系统应保证以排出磨损产物。主减速器润滑系统应保证 在各种工作条件下润滑可靠，散热充分，系 统密封好 滑油消耗小 带有金属磨损物探统密封好，滑油消耗小，带有金属磨损物探 测报警装置维护检查方便。 7.3.4 主减速器工作情况的检查  由于使用中不可能采用目视查看和直接检测 的方法检查主减速器内部零件的技术状态，的方法检查主减速器内部零件的技术状态， 除使用时空勤人员可通过滑油温 度和压力 指示 以及滑油系统中金属屑报警装置等判指示，以及滑油系统中金属屑报警装置等判 断滑油系统是否工作正常，还应通过定期检 查减速器中滑油的状态来判断这减速器零件查减速器中滑油的状态来判断这减速器零件 的技术状态，因为使用时间到翻修间隔期后， 要及时返厂翻修 这样方能保证直升机关键要及时返厂翻修，这样方能保证直升机关键 部件——主减速器的安全可靠工作。 传动系统  基本构成 传动系统（续）  传动系统设计考虑的因素：重量（轻）、尺 寸（小）、效率（高）和噪声（低）。特性寸 小）、效率 高）和噪声 低） 特性 要求包括可靠性、维护性、生存性等。  直升机传动系统一般包括减速器、传动轴、 直升机传动系统 般包括减速器、传动轴、 支座、旋翼刹车等。  设计时尽可能采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 件 节省费用 便于 设计时尽可能采用标准件，节省费用，便于 采购和维护。 传动系统（续）  主减速器的典型形式 传动系统（续）  当今直升机减速比为15：1~74：1，主减速 器的重量功率比为0.3 ~0.5磅/轴马力范围内。器的重量功率比为0.3 0.5磅/轴马力范围内。  采用的主要动部件有：齿轮（螺旋正齿轮、螺 旋齿轮和伞齿轮） 轴承（径向滚珠轴承 向旋齿轮和伞齿轮）、轴承（径向滚珠轴承、向 心止推滚珠轴承及径向滚柱轴承）、花键（端 面花键 同心花键或纵向花键） 超速离合器面花键、同心花键或纵向花键）、超速离合器 以及旋翼刹车等。  不动部件主要有 机匣 衬套 套轴 支架 不动部件主要有：机匣、衬套、套轴、支架 （支座）柱螺栓及销钉等。 传动系统（续）  传动轴系：由发动机传递功率到减速器、再 由减速器传到旋翼和尾桨所必需的所有轴，由减速器传到旋翼和尾桨所必需的所有轴， 包括传动轴、套管、联轴节、轴承及支座等。  减速器的润滑系统和冷却系统 直接影响减 减速器的润滑系统和冷却系统：直接影响减 速器的使用寿命。 7.4 传动轴  发动机与主减速 器之间，主减速 器和中 尾减速器和中、尾减速 器之间以及和附 件之间均需有传件之间均需有传 动轴和联轴节将 其相联，以传递其 传 功率。传动轴根 据其用途可分为 主轴 中间轴和主轴、中间轴和 尾轴等. 7.4.1 联轴节  联轴节是传动轴与 铀之间的联接装置, 要求联轴节以最小 的功率损失可靠地 传递扭矩并实现传传递扭矩并实现传 动轴间的角位移和 线位移补偿。现代线位移补偿。现代 直升机上传动轴的 联轴节，为了减小 振动、易于实现补 偿，大多数采用柔 性结构性结构。 7.4.2 发动机和传动装置的技术创新  推力矢量技术已经在固定翼飞机上采用，它对实现过失速机动， 改进飞机性能和机动性，生存力，降低成本和全寿命费用等方 面都有重要意义。但还存在若干问题，特别是控制技术的安全面都有重要意义。但还存在若干问题，特别是控制技术的安全 性还没有得到根本性解决。而直升机发动机可以完善其实用技 术、通过矢量喷管与机身匹配，总体布局、地面仿真试验与飞 行试验 实现直升机／推进系统一体化设计 以减小阻力 提行试验，实现直升机／推进系统 体化设计，以减小阻力，提 高效率，减轻重量，提高可靠性、可维修性，降低成本。通过 研究矢量喷流与直升机扰流的干扰，超环量气动效应，反向喷 流干扰效应等特殊的气动问题 实现直升机／推进系统的综合流干扰效应等特殊的气动问题，实现直升机／推进系统的综合 控制。  利用光、电、磁等综合技术实现功率的传递、转速的变化，这 样就可以大大简化该装置 大大降低空机重量 并大大降低成样就可以大大简化该装置，大大降低空机重量，并大大降低成 本和费用，提高其可靠性。 7.5 机载设备7.5 机载设备 7.5.1 机载设备对直升机技术发展的影响  直升机机载设备是指在直升机上为保障飞行、完成各种任务的 设备和系统的总称。直升机机载设备品种繁多，包括电气、显 示和控制、导航、通信及电子对抗故障诊断等. 电气系统  基本组成：交、直流发电机，蓄电池，电流 /电压调节器，继电器，过载保护装置等。/电压调节器，继电器，过载保护装置等。  电磁干扰/电磁兼容。 电气系统 包括电缆 的安装 电气系统（包括电缆）的安装。  闪电/静电保护。闪电/静电保护 航空电子  航空电子是指应用电子技术完成通信、导航、 飞行控制、识别、警戒和目标指定等功能。直 升机航空电子可分为基本航空电子和选装航空 电子。  基本航空电子是指为使特定类型直升机具备基 本任务能力所必需的、最低限度的电子设备， 主要包括通信 导航等设备主要包括通信、导航等设备。  选装航空电子是指基本航空电子之外的加装设 备 用来完成特定任务 如仪表飞行 低能见备，用来完成特定任务，如仪表飞行、低能见 度条件下工作、目标探测和识别、目标指定、 由武器系统等构成的综合火力控制等由武器系统等构成的综合火力控制等。 航空电子（续）  通信设备：无线电台、耳机、机内通话装置 等。等。  导航设备： 着陆导航设备 伏尔 仪表 信标着陆导航设备—伏尔、仪表、 信标、 无线电高度表等。 航线导航设备—自动测向仪、 测距 装置、塔康、罗兰、罗盘、多普勒导航雷达装置、塔康、罗兰、罗盘、多普勒导航雷达 等。 航空电子（续）  远距拦截设备  低能见度导航设备—低能见度电视 闭路电视 低能见度导航设备—低能见度电视、闭路电视、 光学倍增器、夜视镜、红外装置等。  状态保持设备 多普勒雷达等 状态保持设备—多普勒雷达等。  火控设备—瞄准具、传感器、火控计算机等。  天线等。  综合航空电子—多功能（彩色）显示器、任务综合航空电子 多功能（彩色）显示器、任务 管理计算机、数据总线等。 仪表系统  按功能分类：飞行仪表、导航仪表、直升机辅助 系统和武器系统仪表。 飞行仪表 空速指示器 高度表 转弯倾斜仪 飞行仪表：空速指示器、高度表、转弯倾斜仪、 姿态指示器、升降速度表。  导航仪表 基本仪表包括带有现行校正卡的磁罗 导航仪表：基本仪表包括带有现行校正卡的磁罗 盘、带有长秒针的时钟陀螺稳定的航向基准、自 动测向仪、伏尔接收机等。动测向仪、伏尔接收机等。  地图显示  辅助系统仪表需要显示的参数：压气机转速、涡 辅助系统仪表需要显示的参数：压气机转速、涡 轮燃气温度、输出轴转速、输出轴扭距、总扭距、 旋翼转速、滑油温度、发动机滑油压力、油量等。 仪表系统（续）  武器系统仪表主要有指示器、控制器、告警 装置等。装 等  仪表照明要求。  综合仪表系统：数据总线 多功能显示器 综合仪表系统：数据总线、多功能显示器、 中央控制与管理计算机等。  警告 告戒和提示信号灯 对各个参数的超 警告、告戒和提示信号灯：对各个参数的超 限和不正常状态进行警告、告戒和提示。 7.5.2 直升机的飞行自动控制系统  一般直升机的操纵力矩较小，操纵响应迟缓，而且直升机操纵 时的协调动作多，加上直升机自身稳定性较差，因而使直升机 驾驶员工作负担重 易于疲劳 而且也难以掌握直升机的驾驶驾驶员工作负担重、易于疲劳，而且也难以掌握直升机的驾驶 技术。为此，越来越多的直升机上设计了自动飞行控制系统， 如自动驾驶仪和增稳装置，以减轻飞行员的负荷、改善直升机 的稳定性。  利用传感器(姿态角、航向角、高度和加速度等 传感器)的电信 号控制液压舵机 舵机按并联或串联方式接入操纵系统 通过号控制液压舵机，舵机按并联或串联方式接入操纵系统，通过 自动倾斜器使桨叶进行周期变距自动稳定来控制俯仰角和倾斜 角，通过尾桨变距来稳定和控制航向角，通过控制总距来稳定角 桨 来 制 角 制 来 和改变飞行高度，还可以用速度信号控制俯仰角来稳定飞行高 度。 飞行自动控制系统  自动悬停、自动过渡飞行、自动载荷稳定、全天候自 动飞行及拉降着舰 (直升机在颠簸的舰面上降落时，用 舰上钢索挂上并拖拉直升机，使它安全降落)、自动稳 定等。  与其他设备交联以提高直升机的战斗性能 如 地形 与其他设备交联以提高直升机的战斗性能，如：地形 回避、反潜吊放声呐电缆角自动稳定、反潜搜索时飞 行航迹的自动控制等 很多新技术 如射流式系统行航迹的自动控制等。很多新技术，如射流式系统、 增稳系 统、数字式控制系统、电传系统、变稳系统等 也先后进行了试验和应用。  由于直升机有悬停、垂直升降及后飞的功能，其自动 飞行控制系统和全向空速系统在技术上较特殊. 自动飞行控制系统  直升机一系列特有的飞行状态，如悬停、垂直上升和下降、自 转下降等。旋冀旋转时除产生 升力外还产生操纵直升机运动的 纵向、侧向力，俯仰、滚转力矩。因此，与固定翼飞机相比， 直升机的飞行控制有显著区别。  旋翼系统产生的操纵载荷不仅数值大 而且变化复杂 因而不 旋翼系统产生的操纵载荷不仅数值大，而且变化复杂，因而不 能让其通过操纵线系等反传到驾驶操纵机构上，为此现代直升 机特别是大 中型直升机上 均采用不可逆的(无回力)液压助机特别是大、中型直升机上，均采用不可逆的(无回力)液压助 力操纵系统，使载荷在传到驾 驶杆上之前分散至机体结构上去。驶杆上之前分散至机体结构上去。 7.6 液压助力器  液压助力器是系统中执行助力的附件。利用液压助力器，飞行 员只需施加很小的力就可操纵较大载荷的旋翼系统。由于液压 助力器具有体积小、重量轻、快速致动性好，并能产生出很大 的操纵力等优点，因而被广泛采用。一般液压助力器是由以下 几个主要机件所组成 液压滑阀(伺服阀) 活塞杆 作动筒及几个主要机件所组成：液压滑阀(伺服阀)、活塞杆、作动筒及 输入摇臂机构等。 液压/气压系统  液压系统基本组成：液压泵、液压油、管路、液压 作动筒、蓄压器、油箱、安全阀、油滤等。  液压系统可分为飞行操纵动力系统、公用液压系统。  液压系统基本功能：乘员/货物绞车、货物挂钩、 液压系统基本功能：乘员/货物绞车、货物挂钩、 装载跳板、门、着陆装置、炮塔和驱动装置、旋翼 刹车、机轮刹车和操纵、发动机起动、液压阻尼器。  液压系统可靠性：飞行操纵的多余度、多种可靠性 因素（包括防弹击）、液压系统强度考虑、液压系 统温度考虑。 液压/气压系统（续）  气压系统基本组成：压气机、蓄气瓶、气压导 管、气滤、安全阀、调压器、压力表、作动筒 等。  气压系统的基本功能：起落架机轮刹车、起落 架收放、货舱和客舱门开关、货物抛放、弹链 充弹等。  优点：工作迅速，动力要求简单，能承受 500ºF的高温。  余度设计、防漏气措施、防弹击设计等。 液压助力器  液压滑阀起着功率放大作用，活塞杆是将液体压力能转换成机 械能，输入摇臂机构则起着操纵和反馈作用。  目前在直升机上采用的液压助力器，构造形式很多，但常见的 有装有主、副液压分油滑阀的单腔液压助力器；装有制动器的 双系统供油的液压助力器 装有主 副液压分油滑阀的双压助双系统供油的液压助力器；装有主、副液压分油滑阀的双压助 力器(有的在主液压分油滑阀上带有阻尼活塞)。 7.7 配平机构  驾驶员改变飞行状态，通过驾驶杆借自动倾斜器使桨叶周期变 距位置发生变化。如果驾 驶员移动驾驶杆没有力的感觉显然是 无法操纵直升机的 杆力大小不同反应就会不同 大多数直升无法操纵直升机的，杆力大小不同反应就会不同。大多数直升 机上驾驶杆的杆力纵向梯度为0．2—0．7kg／cm，横向杆 力梯度相对小一些，均由载荷感觉弹簧产生。但飞行中如果要 长时间保持这一状态，驾驶员就感到疲劳。为了能在不同的飞 行状态下持续飞行而又不使驾驶员感到体力疲劳，就需卸除驾 驶杆(包括脚蹬)上的“载荷” 所以一般直升机上为此设置了驶杆(包括脚蹬)上的 载荷 。所以 般直升机上为此设置了 杆(舵)力配平机构。  目前直升机上的配平机构有两种类型，即用磁性制动器或用双机 平机 种 制 向传动电动机构，从而达到卸载作用。配平机构的按钮都装在 驾驶杆顶端，飞行中使用非常方便。 7.8 燃油系统  涡轮轴发动机的燃油系统， 由燃油泵、燃油滤、喷油嘴 等组成，以保证发动机在各 种工作状态和各种飞行条件 下所需要的燃油流量下所需要的燃油流量。 对涡轴发动机燃油系统有以下要求：  能在较宽的温度范围内正常供油。一般要求的外界气温范 围为 -60～60℃。气温过低，可能导致处于悬浮状的水 分结冰 而沉积在燃油滤上将其堵塞 使进入发动机的燃分结冰，而沉积在燃油滤上将其堵塞，使进入发动机的燃 油减少，致使发动机停车；气温过高，燃油在剧热之下也 会分解形成焦炭，同样会影响燃油系统正常供油。  应具有抗坠毁、抗弹击能力。要求在设计上减少燃油管道 外露，防止弹伤；采取余度设计，以保证在某些附件损坏 后仍能保持燃油系统正常输油；采取吸油式燃油输油泵以后仍能保持燃油系统正常输油；采取吸油式燃油输油泵以 及坠毁自封措施，防止坠毁时燃油外泄起火。  保证燃油良好的雾化质量。要求燃油系统在发动机处于各 种状态都能通过喷嘴或甩油盘在燃烧室中使燃油均匀雾化种状态都能通过喷嘴或甩油盘在燃烧室中使燃油均匀雾化。 7.9 起落架  直升机起落装置的主要作用是吸收在着陆时由于有垂直速度而 带来的能量，减少着陆时撞击引起的过载，以及保证在整个使 用过程中不发生“地面共振”。此外，起落装置往往还用来使 直升机具有在地面运动的能力，减少滑行时由于地面不平而产 生的撞击与颠簸生的撞击与颠簸.  在陆地上使用的直升机起落装置有轮式起落架和滑橇式起落架。 如果要求直升机具备在水面起降或应急着水迫降能力 一般要如果要求直升机具备在水面起降或应急着水迫降能力， 般要 求有水密封机身和保证横侧稳定性的浮筒，或应急迫降浮筒。 对于舰载直升机，还需装备特殊着舰装置，如拉降设备等。以载 机 特 着 降 下分别介绍各种形式 起落装置的结构特点。 起落装置 类型 轮式 前 类型：轮式—前 三点、后三点、 四轮式（可收放四轮式（可收放 与不可收放）； 滑橇 着舰装置滑橇；着舰装置； 应急漂浮装置； 雪橇。雪橇。  各类的优缺点 起落架双腔式减震器  减震器特点是油液及气体是分开的 减震器特点是油液及气体是分开的, 活塞2上部是油室,下部是气室,活塞 l又把气室分为低压腔及高压腔。油 液及气体不分开的减震器 油液会吸液及气体不分开的减震器,油液会吸 收气体而改变工作特性,同时由于泡 沫的形成也会导致油液填充量不准 确 油气分 就避免 这个缺点确,油气分开后就避免了这个缺点。  减震器分高压腔和低压腔之后,直升 机起飞和降落时 起落架只要刚刚接机起飞和降落时,起落架只要刚刚接 触地面,低压腔就开始工作,当有一 定压缩量之后，高压腔参与工作,这 样 可保证起落架在各状态下具有避样,可保证起落架在各状态下具有避 免“地面共振”所需的刚度,并在触 地的全过程都提供足够的阻尼,消除 “地面共振”地面共振 。 武器系统  攻击武器：导弹、火箭、机枪、机炮、鱼雷、 深水炸弹。深水炸弹。  防御装备：箔条（片）、曳光弹、电子对抗 与干扰与干扰。  火控系统：瞄准具（主轴、顶棚、头盔）、 雷达、火控计算机、按钮等。